본 기술이전은 모바일 프론트홀 구간에서 사용되는 분리형 기지국의 Digital Unit(DU)-Radio Unit(RU)간 CPRI(common public radio interface)신호에 대한 압축 기술에 관한 것으로, CPRI 압축 기술을 적용하여 개발한 FPGA는 ORI 표준인 Non-linear Quantization (NLQ) 및 Block Scaling (BS) 뿐만 아니라, 저지연 특성이 우수한 Partial Bit Sampling (PB)을 수용하여 CPRI 50% 데이터 압축율과 ORI 표준인 EVM, latency 요구조건을 만족한다.
■ 모바일 망에서 요구되는 데이터 트래픽의 폭증으로 인하여, C-RAN (Cloud-Radio Access Network)이라는 기술이 이미 제안되어, DU와 RU가 분리된 기지국 형태가 운영되고 있음.
■ DU-RU간에는 CPRI (Common Public Radio Interface)가 주로 사용되고 있는데, CPRI의 문제점은 20MHz 대역폭을 갖는 LTE 신호를 전송하는데 있어서 2X2 MIMO 구조를 사용하는 경우, CPRI 전송량은 2.5Gbps급이 필요함.
■ 이와 같은 전송량의 제한은 지속적인 시스템 증대 요구에 따라, 현재의 구조로는 경제적으로 신호를 전송하기가 불가능한 한계 상황에 따른 기존 CPRI 신호에 대한 압축 기술이 대두되었음.
■ 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 유럽 표준화 기구인 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 산하의 ORI(Open Radio equipment Interface)는 기존의 CPRI 표준규격을 이용한 장비 간 호환성에 문제를 해결한 표준을 2014년 10월 최종 완료하였고, CPRI 압축 기술의 IQ 데이터 신호 압축 알고리즘 및 요구사항을 포함하였음.
■ 국내 이동통신 사업자 및 관련 산업체의 가격 경쟁력을 높이기 위해서는 CPRI 압축 기술 적용이 시급함.
- CPRI 압축 기술로 ORI 표준인 Non-linear Quantization (NLQ) 및 Block Scaling (BS) 뿐만 아니라, 저 지연 특성이 우수한 Partial Bit Sampling (PB)기반 기술을 모두 개발함.
- CPRI 50% 데이터 압축률을 기본으로 ORI 표준 이상 수준인 EVM 저하 0.1%이내, 추가지연시간 5?sec 이내의 요구조건을 만족함.
- CPRI 압축 기술이 적용된 FPGA 전용 개발보드에서 CPU 인터페이스를 통한 기술 시연이 가능함.
가. 기술이전의 내용
본 이전기술은 정부 출연 "유무선 빅 네트워크 원천기술 연구" 사업의 실행과제인 "트래픽 용량 증대를 위한 액세스 네트워크 원천기술 연구" 과제에서 개발한 CPRI 압축 기술의 설계, 구현 및 시험 기술이다.
■ CPRI 압축 FPGA 기술
● Up-down Sampling 압축/복원 FPGA 기술
● Non-linear Quantization 압축/복원 FPGA 기술
● Block Scaling 압축/복원 FPGA 기술
● Partial-bit Sampling 압축/복원 FPGA 기술
■ CPRI 압축 기술 칩 운용, 제어 기술
● CPRI 압축 기술 적용을 위한 CPRI Framer/Deframer 정합 코딩 기술
● CPRI 압축 기술 적용 칩 응용, 운용 및 제어 기술
나. 기술이전의 범위
■ CPRI 압축 FPGA 기술
● CPRI 압축 기술 요구사항정의서
● CPRI 압축 기술 구조 설계서
● CPRI 압축 기술 FPGA 구현 설명서
● CPRI 압축 기술 시험절차 및 결과서
● CPRI 압축 기술 VHDL 파일 및 Xilinx 개발 환경 파일
■ CPRI 압축 기술 칩 운용, 제어 기술
● CPRI Framer/Deframer 정합을 위한 VHDL 파일 및 Xilinx 개발 환경 파일
● CPRI 압축 기술 칩 운용, 제어용 C 파일 및 SDK 개발 환경 파일
● CPRI 압축 기술 응용을 위한 MATLAB 파일 및 MATLAB 개발 환경 파일
■ LTE/LTE-A의 모바일 프론트홀 구간에서 분리형 기지국의 Digital Unit(DU) -Radio Unit(RU)간 CPRI(common public radio interface)신호에 대한 압축 기술에 적용됨.
■ 국내 이동통신용 장비 업체에 적용 가능한 CPRI 압축 기술로 수입대체 효과 및 국산 시스템 가격 경쟁력을 제고 할 수 있음.
■ 전 세계적으로 표준화된 기술을 포함하고 있어, 국산화를 통하여 국내 업체의 세계 시장 진출이 가능.
■ 향후 다양한 디지털 압축 기술의 기반 기술로 활용될 수 있음.